Jednocevni i dvocevni sistemi za grejanje vode. Jednocevni ili dvocevni: koji je sistem grejanja bolji i zašto? Negativni aspekti korištenja opisane opcije

U nedostatku nestabilnog napajanja, sistemi grijanja za privatne kuće često se organiziraju na osnovu sheme sa prirodna cirkulacija rashladna tečnost. Ova shema je potpuno energetski neovisna i može zadovoljiti potrebe grijanja male kuće površine do 60 – 70 m2. Materijal u članku opisuje princip rada, strukturu i tipove gravitacionih cirkulacionih sistema, te daje preporuke za izbor materijala i ugradnju.

Princip rada prirodnog cirkulacijskog kruga

Princip rada gravitacionog sistema grejanja zasniva se na termofizičkim svojstvima vode. Kada se zagrije, tekućina dobiva manju gustoću i, shodno tome, masu. Vruća rashladna tekućina zagrijana u kotlu diže se kroz vertikalni cjevovod, koji se često naziva razdjelnik za ubrzanje.

Oslobođeni prostor prirodno zauzima hladnije rashladno sredstvo koje ima više velika gustoća a masa koncentrisana na dnu sistema. Zbog stvaranja razlike u gustoći hladnog i vrućeg rashladnog sredstva, u sistemu grijanja dolazi do stalnog ciklusa kretanja vode.

Gravitaciona komponenta cirkulacije se poboljšava izgradnjom sistemskih cevovoda sa standardnim nagibom, koji iznosi najmanje 2 mm po 1 linearni metar dužina. Nagib je orijentisan prema kretanju rashladnog sredstva.

Tokom rada sistema, voda se kreće malom brzinom, na kvalitet cirkulacije negativno utiče bilo kakav hidraulički otpor. Shema radi bez dostupnosti pumpna oprema i potrošnju električne energije.

Projektovanje sistema prirodne cirkulacije

Osnovni element sistema grijanja - kotao - nalazi se na najnižoj tački sistema. Iz generatora topline diže se vertikalni razvodnik za ubrzanje. Preporučena visina kolektora je od 2,5 metara, prečnik cjevovoda je najmanje 50 mm.

Na gornjoj tački razdjelnika za ubrzanje, na mjestu gdje cevovod skreće prema radijatorima, nalazi se ekspanzioni rezervoar otvorenog tipa. Ekspanziona posuda se može opciono opremiti sa preljevnom linijom spojenom na kanalizacijski sustav. Preko njega višak vode formiran tokom zagrijavanja i širenja teče u kanalizaciju.

Ekspanziona posuda može biti opremljena vodom za dopunu spojenom na vodovodni sistem. U nedostatku linije za dopunu, sistem se ručno puni vodom. Ekspanzioni rezervoari kada su postavljeni negrijana soba moraju biti pravilno izolovani.

Ekspanzijski ventil, pored funkcija kompenzacije toplinskog širenja i dopunjavanja, obavlja funkciju prirodnog otvora za zrak. Cjevovodi se postavljaju sa nagibom na način da se mjehurići zraka ne odvode u sistem, jer voda ima malu brzinu, već se podižu do najviše tačke na kojoj se postavlja RB.

Od gornje tačke, razdjelnik za ubrzanje mijenja smjer u horizontalni i postavlja se sa standardnim nagibom do radijatora grijanja. Sistem grijanja u smislu cijevi radijatora ima 2 varijante:

1. Single-pipe;
2. Dvocijevni.

Jednocijevni sistem sa prirodnom cirkulacijom ima svojstvo smanjenja temperature na svakom sledećem radijatoru u nizu.

Jednocijevni sistem grijanja sa prirodnom cirkulacijom

Izgradnjom obilaznica radi poboljšanja kvaliteta regulacije stvara se preveliki hidraulički otpor, pa se sistem najčešće gradi po najjednostavnijem principu - radijatori se serijski spajaju na dovodni cjevovod, iz posljednjeg radijatora izlazi povratni cjevovod i spaja se. do kotla.

Dijagonalni priključak radijatora smatra se najefikasnijim u smislu prijenosa topline, bočni (sa vertikalnim ožičenjem) i donji priključci su slabijeg kvaliteta. Nesavršenost jednocijevnog sistema - smanjenje temperature na radijatorima - može se djelomično nadoknaditi povećanjem broja sekcija na posljednjim radijatorima.

Dvocijevni sistem grijanja je pogodniji za regulaciju. Ovdje su radijatori paralelno povezani na dovodni i povratni cjevovod.

Da biste instalirali ovaj tip sistema, potreban vam je velika količina cijevi, prema tome krug ima veći hidraulički otpor. Kontrola temperature na radijatorima vrši se na 2 metode:

1. Prisilno, korištenjem zapornih ventila;
2. Prirodno, zbog postupne promjene promjera cjevovoda.

Prisilna regulacija se može vršiti sa kuglastim ventilima punog poprečnog presjeka. Kontrolni ventili su neprikladni za ovaj zadatak, jer imaju visok hidraulički otpor i smanjenu površinu protoka.

Postupna promjena promjera provodi se prema principu postupnog smanjenja promjera dovoda do posljednjeg radijatora i postupnog širenja povrata od njega do kotla. Implementacija takve sheme zahtijeva pažljiv proračun, što je prilično teško učiniti sami.

Oba načina upravljanja u svakom slučaju značajno povećavaju hidraulički otpor sistema u cjelini, što negativno utječe na kvalitetu cirkulacije i može dovesti do njegovog zaustavljanja. Stoga je jednocijevni sistem i dalje popularniji, čak i sa svojim nedostatkom - temperaturnom razlikom na početku i na kraju kruga grijanja.

Za sisteme grijanja s prirodnom cirkulacijom, namijenjene za grijanje kuća s površinom ne većom od 70 m2, pad temperature na posljednjem radijatoru može biti 5 - 10 0 C. Obično se ovaj nedostatak djelomično nadoknađuje povećanjem broja sekcija posljednjeg u nizu grijaćih uređaja. Osim toga, jednocijevni krugovi se često nadograđuju ugradnjom cirkulacijske pumpe.

Kotao je ponekad integrisan u sistem grejanja sa prirodnom cirkulacijom indirektno grijanje. Preporučljivo je ugraditi ga na gornjoj tački razdjelnika za ubrzavanje, a izlazni cjevovod rashladne tekućine iz kotla je usmjeren u horizontalnom smjeru sa nagibom prema radijatorima. Rad kotla u gravitacionom krugu se ne razlikuje visoka kvaliteta– temperatura vode u njemu nije regulisana, temperatura vode direktno zavisi od temperature rashladnog sredstva.

Krugovi grijanih podova nisu povezani na sisteme gravitacionog tipa. To je zbog činjenice da pojedinačni krugovi grijanih podova imaju visok otpor cirkulacije je moguća samo uz pomoć cirkulacijske pumpe. Instaliranje pumpe na mjestima gdje se podovi spajaju na gravitacijski cirkulacioni sistem će dovesti do oštre hidrodinamičke neravnoteže i može poremetiti principe prirodne cirkulacije.

Materijali i oprema sistema grijanja

1. Kotao treba postaviti na najnižu tačku sistema;
2. Nagib cjevovoda mora biti najmanje 2 mm po 1 linearnom metru dužine;
3. Sistem je ugrađen sa minimalnim hidrauličkim otporom - zaokretima, kontrakcijama i minimalnim brojem zapornih ventila.

Uglavnom se koriste kao generatori toplote za sisteme gravitacionog tipa. podni kotlovi, koji imaju veće prečnike priključka i dimenzije izmjenjivača topline u odnosu na zidne modele.

Glavni tip uređaja za grijanje za gravitacijske krugove su radijatori od lijevanog željeza. Imaju povećanu površinu protoka sekcija uređaja.

Druge vrste radijatora (kao i konvektori) imaju mali unutrašnji poprečni presjek i stvaraju nepotreban otpor.

Često se sistemi s prirodnom cirkulacijom izrađuju bez uređaja za grijanje - postavljaju se duž perimetra prostorija. čelične cijevi. U ovom slučaju, cirkulacija ima najbolji parametri, ali da bi se postigla potrebna površina za izmjenu topline, može biti potrebno povećanje promjera cjevovoda. Osim toga, ova konfiguracija grijanja je neprivlačnog izgleda i zauzima puno prostora.

Čelične cijevi se uglavnom koriste za instalacije grijanja.

U svakom slučaju, ubrzani uspon je izrađen od čelika, jer temperatura u kotlovskom području dostiže visoke vrijednosti. Nešto rjeđe se koriste cijevi od stabiliziranog polipropilena. Preporučeni prečnik cjevovoda je 32 mm ili više.

Ostali polimerni cjevovodi - metalno-plastične, umrežene polipropilenske cijevi - se ne preporučuju. Priključci ovih sistema značajno smanjuju površinu protoka i stvaraju preveliki hidraulički otpor, što onemogućava prirodnu cirkulaciju.

Cjevovodi za grijanje treba polagati otvoreno. Skriveno rutiranje podrazumijeva značajno povećanje broja priključaka i zavoja.

Prednosti i nedostaci prirodnog cirkulacijskog sistema

Prednosti sheme s gravitacijskim kretanjem rashladne tekućine su sljedeći pokazatelji:

1. Potpuna energetska nezavisnost;
2. Jednostavnost uređaja i rada.

Sistem prirodne cirkulacije takođe ima mnogo nedostataka:

1. Složenost regulacije;
2. Neravnomjerna raspodjela topline;
3. Neatraktivan izgled;
4. Ograničenja toplotne energije;
5. Složenost samoinstalacija– potreban je zavarivač.

Sistem grijanja sa prirodnom cirkulacijom sada se više koristi kao neophodna mjera. glavni razlog izgradnja gravitacionog grijanja vode - ozbiljni prekidi u opskrbi električnom energijom. Međutim, u nekim situacijama izgradnja gravitacionog grijanja je jedino moguće tehničko rješenje za grijanje privatnih kuća i vikendica.

Koju shemu grijanja odabrati za privatnu kuću ovisi o kriterijima kao što su:

• tip kotla za grijanje;
• pristup napajanju;
• veličina budžeta za instalacije grijanja;
• estetske preferencije.

Cirkulacija rashladnog sredstva u svakom sistemu grijanja može biti prisiljena preko pumpe spojene na krug ili prirodno.

Potonji se također nazivaju gravitacijskim ili gravitacijskim. Oni su najjeftiniji i najjednostavniji u dizajnu. Kao posljedica toga, shema grijanja vode sa prirodnom cirkulacijom je najjeftinija.

Ne predviđaju uključivanje cirkulacijske pumpe u krug. Rashladno sredstvo u cijevima se kreće pod utjecajem prirodnih sila (prije svega gravitacije). Sistemi ovog tipa su isplativo rešenje novčano, a takođe i optimalno - sa stanovišta inženjerske izvedbe.

Ova opcija grijanja se više ne koristi tako široko kao prije. Odnosi se na zastarjela rješenja i postepeno se zamjenjuje novim efektivne šeme. To se podjednako odnosi i na individualnu gradnju.

Međutim, gravitaciono grijanje na otvorenoj vodi i danas se prilično široko koristi iz očiglednih razloga koji se odnose na efikasnost i pouzdanost. Rashladno sredstvo se kreće u krugu zbog hidrostatskog pritiska unutar cjevovoda.

Oprema za grijanje prema ovoj shemi u maloj privatnoj kući ne uključuje kupovinu skupih komponenti ili materijala. Osim toga, nema potrebe za izvorom električne energije. U nekim slučajevima, ovo je prilično važan faktor.

Obično se takve sheme provode samo u individualnoj izgradnji. Učinkovito gravitacijsko grijanje može se opremiti (posebno vlastitim rukama) samo u niskim (jedan ili dva kata), kao iu maloj zgradi.

Bitan! Postoji ograničenje horizontalnog radijusa gravitacionog lanca. Dužina horizontalne cijeviŽice ne bi trebale biti veće od trideset metara. To je zbog relativno niskog cirkulacionog pritiska u krugu.

Međutim, može se iznijeti nekoliko uvjerljivih argumenata u korist implementacije upravo takve šeme.

Prednosti

• Najvažnija prednost je cijena materijala, opreme, montaže, održavanja i rada;
• Nema potrebe za cirkulacijskim pumpama. Shodno tome, nema vibracija, buke ili skupih popravki;
• Prosječni vijek trajanja takvih krugova je oko 35-40 godina (pod uvjetom da je instalacija izvedena ispravno i da se ne krše upute za uporabu);
• Jednostavnost popravka (obično sam korisnik može popraviti gotovo sve kvarove u takvim sistemima);
• Krug grijanja sa prirodnom cirkulacijom ima sposobnost samoregulacije. Posljedica toga je dobra termička stabilnost. Kretanje rashladne tekućine u krugu nastaje zbog razlike u temperaturi (a time i gustoći) u različitim dijelovima kruga.

Princip rada

• Rashladna tekućina se kreće do uređaja za grijanje i natrag u kotao zbog promjena termodinamičkih karakteristika tekućine u krugu. Kako se to događa? Voda se zagrijava u kotlu, njegova gustoća se smanjuje, prolazeći kroz cijevi i radijatore, gustina rashladne tekućine postaje veća. Hladna voda pod uticajem gravitacije zamjenjuje se rashladnim sredstvom koje ima višu temperaturu i manju gustinu.
• Voda koja se zagreva u kotlu je lakša od hladne vode i zbog toga se pod uticajem prirodnih sila kreće više uzlaznom vodom. Usput, rashladna tečnost odaje toplotu baterijama i radijatorima, koji odaju toplotu u prostorijama u kojima se nalaze. Ohlađenu vodu iz radijatora istiskuje topla voda, a pod uticajem gravitacije se spušta dole gde je instaliran kotao. Ovaj ciklus je osiguran radom kotla.

Osnovni elementi šeme gravitacionog toka

• bojler;
• cjevovod;
• uređaji za grijanje (radijatori i radijatori);
• ekspanzioni rezervoar.

Princip instalacije

Horizontalne cijevi moraju biti postavljene sa nagibom u smjeru protoka rashladne tekućine. To će stimulirati cirkulaciju rashladne tekućine. Potrebno je paziti na uglove nagiba cijevi za odvod u ekspanzioni spremnik.

Nagib u horizontalnom cevovodu takođe omogućava da vazduh izađe iz sistema i sprečava zadržavanje vazduha. U tom slučaju, ekspanzijski spremnik dobiva dodatnu stabilizacijsku funkciju.

Bitan! Prilikom postavljanja horizontalnih cijevi, kut nagiba se određuje na sljedeći način: za svaki metar dužine nagib treba biti 5-10 mm u visini. To će osigurati potrebnu cirkulaciju.

Hidrodinamičke sile zbog kojih se rashladno sredstvo kreće duž kruga ovise o visini cijelog kruga. Posebno je važna razlika u visini između kotla i radijatora, kao i otpor cjevovoda koji zavisi od prečnika cijevi.

Ako je krug montiran s brojnim granama i zavojima, to će sigurno povećati hidraulički otpor. Također, brojne slavine, filteri i drugi spojni elementi, kao i cjevovod malog promjera, ometat će normalnu cirkulaciju.

Dakle, za kreiranje unutar obrisa normalan pritisak, potrebno je smanjiti utjecaj svih otpornih objekata ili povećati prečnik cijevi.

Dvocijevni gravitacijski sistem grijanja

Ova shema implementira dizajn koji predviđa postojanje dva odvojena kruga za kretanje tople vode. Zagrijana rashladna tekućina cirkulira kroz jedan dio, a ohlađena rashladna tekućina cirkulira kroz drugi.

Redoslijed ugradnje dvocijevnog sistema

• Od kotla prema gore se vodi vod koji se spaja na ekspanzioni spremnik;
• Ekspanziona posuda se ugrađuje ili u zatvorenom prostoru ispod plafona ili u potkrovlju (koji treba biti izoliran);
• Sa dna rezervoara se napaja toplovodna cijev koja je spojena na razvod cijevi u prostoriji na udaljenosti od jedne trećine od poda;
• Na rezervoar je spojena cijev za odvod viška vode u kanalizaciju;
• Od razvoda, cjevovodi se vode do radijatora;
• Od uređaji za grijanje(iz njihovog donjeg dijela) cijevi se vode u povratni vod, koji se dovodi do kotla;
• Povratni vod se mora postaviti paralelno sa direktnim kroz sve prostorije.

Karakteristike ugradnje jednocevnog sistema

Prednost jednocijevnog kruga grijanja s prirodnom cirkulacijom u odnosu na dvocijevni je u tome što hidrodinamički tlak u takvom krugu ne ovisi o visini uređaja za grijanje.

Ekspanzioni rezervoar treba napuniti samo do tri četvrtine zapremine, a zapremina samog rezervoara je 25-30 litara.

Video koji prikazuje sekvencu instalacije jednocevnog sistema možete pogledati ovde:

zaključci

Jednostavne i praktične sheme grijanja s prirodnom cirkulacijom - dobra opcija za privatne seoska kuća, po potrebi uštede. Sa grijanjem velika kuća malo je vjerovatno da će se takvi sistemi efikasno nositi osim ako se ne nadograde dodavanjem pumpe (iako bi se time izgubile glavne prednosti takvih shema).

Centralizirani sistem grijanja postepeno zastarjeva, jer, kao što vidite, nije u stanju da se nosi sa zadacima koji su mu dodijeljeni za grijanje prostorija. Stoga se sve češće može vidjeti korištenje autonomnog grijanja.

Ovo pitanje je najrelevantnije za privatne kuće, zbog nepostojanja bilo kakvog izvora topline. Postoji nekoliko shema grijanja, što omogućava svakome da odabere svoje prema svojim željama i financijskim preferencijama.

Sorte

Razmotrimo opcije za sisteme grijanja za privatne i stambene zgrade:

Korištenje prisilne cirkulacije rashladne tekućine;

Prirodna cirkulacija pomoću gravitacione rashladne tečnosti.

Sistemi prirodne cirkulacije postali su široko rasprostranjeni uglavnom zbog svojih prednosti:

Rad sistema sa prirodnom cirkulacijom bez obzira da li u mreži postoji napon ili ne;

Visoke stope inercije sistema, gde spoljni faktori ne utiču na širenje toplote.
Bilješka: slijedi sa posebnu pažnju pristupite izboru prečnika cevi koje se koriste za sistem grejanja, uzimajući u obzir činjenicu da veći prečnik poboljšava cirkulaciju vode, međutim, i ovdje biste trebali znati kada prestati.

Princip rada opreme

Sistem uključuje guranje tople vode prema gore. Korištenje ove sheme kućnog grijanja omogućava vam da instalirate kotao ispod radijatora za grijanje.

Od vrha se voda u cijevi pomiče dalje pod blagim uglom. Ovdje morate obratiti pažnju na cijevi koje se protežu od glavne grane, spojene na radijatore grijanja, jer bi trebale biti tanje.

Ovaj princip je najrelevantniji za sisteme sa gornjim tipom distribucije, odakle gravitacioni sistem gura vodu do radijatora.

U slučaju kada se koristi shema koja podrazumijeva nižu distribuciju, grijanje privatnog dvospratna kuća gravitacijom je moguće samo ako postoji krug za ubrzanje. To znači da visinsku razliku treba stvoriti spajanjem cijevi na kotao koji se diže do ekspanzijskog spremnika. Zatim se cijev spušta do nivoa prozora i odatle se izvodi ožičenje do baterija.

Imajte na umu: mogu biti smetnje u sistemu gravitacionog grijanja nizak plafon, budući da je predviđeno da se cev proteže 1,5 metara od gornje tačke kotla, plus rastojanje od ekspanzioni rezervoar.

Najveća prednost koju ima je to što voda teče gravitacijom bez učešća drugih sistema. To znači da ako koristite, vruća vodaće teći u sistem gravitacijom bez upotrebe pumpe ili bilo koje druge opreme koja zahtijeva električnu energiju.

Istina, uz pomoć takvih shema moguće je grijati samo male kuće, jer postoji ograničenje dužine kruga cijevi na najviše 30 metara. Ovaj sistem se naziva i Lenjingradka.
Vrste gravitacionih sistema grijanja

Koriste se jedna ili dvije cijevi, a to ne utiče na princip rada, jer se voda diže što je više moguće, pri čemu se uzima u obzir nagib, a zatim se ulijeva u sve elemente sistema. Dvocevna verzija sistema zatvorenog tipa razlikuje se po tome što voda prolazi u susjednu granu kroz povratni ulaz kotla.

Razlika između jednocijevnog sistema je u tome što ovdje voda ulazi u ulaz iz posljednjeg radijatora. Sličan princip se primjenjuje u sistemi grijanja napravljene vlastitim rukama.

Saznajte više o jednocevni sistem grijanje se može izvesti u ovom materijalu:

Korišteni radijatori za grijanje

Najznačajniji pokazatelj ovdje je minimalni otpor protoku vode. A protok rashladne tekućine ovisi o širini lumena radijatora, bez obzira na to koristite li cijevi od polipropilena ili drugih materijala. Međutim, u tom pogledu oni će biti jednostavno idealni, posebno kada se koristi jednocijevni sistem. Imaju najmanji hidraulički otpor.

Aluminijum i dokazali su se u upotrebi, ali treba obratiti pažnju na njihov unutrašnji prečnik koji ne bi trebao biti manji od 3/4”. Ovo će biti za grijanje jednospratna kuća sasvim dovoljno bez upotrebe cirkulacijska pumpa. Dozvoljena je upotreba čeličnih cjevastih baterija.
Bilješka: ne preporučuje se upotreba na grijanje vode panel baterije od čelika ili druge sa malim poprečnim presjekom kroz koje voda ili uopće ne može teći, ili će teći u vrlo malom potoku, što će u jednocijevnoj verziji ograničiti cirkulaciju ili joj postati prepreka.

Vrste dijagrama povezivanja radijatora

Tipično je da za dobro grijanje Nije dovoljno da bojleri dobro zagreju vodu. Veoma je važno da rashladna tečnost teče u radijatore kako bi se pravilno povezali.

U praksi se za jednocijevni priključak koristi neregulirani serijski priključak. Istina, ovaj se problem može izbjeći ako koristite dvocijevni sistem. Ovaj sistem također ne koristi regulator, međutim, ako radijator postane prozračan, sistem će funkcionirati, jer će voda teći kroz kratkospojnik (bypass). Istina, ova opcija nije prikladna za sistem kao što je topli pod.

Ugradnja dva kuglasta ventila iza kratkospojnika omogućava, blokiranjem protoka, uklanjanje ili isključivanje radijatora, bez potrebe za zaustavljanjem sistema. Dakle, ispravan proračun radijatora za grijanje omogućit će vam da opremite sobu akumulatorom topline.
Savjet strucnjaka: cirkulacija vode u sistemu se odvija zbog temperaturnih razlika i različitih gustina, dakle nepovratni ventil nema potrebe za instaliranjem.

Izbor cijevi

Prilikom odabira cijevi za grijanje, veliki značaj ima ne samo prečnik, već i materijal od kojeg su napravljeni, tačnije, glatkoću njihovih zidova, jer to suštinski utiče na sistem.

Također, na izbor materijala veliki utjecaj ima i kotao, jer u slučaju čvrstog goriva prednost treba dati čeliku, pocinčanim cijevima ili proizvodima od nehrđajućeg čelika, zbog visoke temperature radnog fluida.

Međutim, metal-plastika i ojačane cijevi uključuju korištenje armature, što značajno sužava zazor, ojačan polipropilenske cijeviće idealna opcija, na radnoj temperaturi od 70C i vršnoj temperaturi od 95C.

Proizvodi od specijalne PPS plastike imaju Radna temperatura 95C, a vršna – do 110C, što omogućava upotrebu u otvorenom sistemu.

Karakteristike gravitacionih sistema

Zbog činjenice da se formiraju turbulentni tokovi, tačne proračune sistemi se ne mogu izvesti, stoga se pri njihovom projektovanju uzimaju prosječne vrijednosti, za ovo:

Podignite tačku ubrzanja što je više moguće;

Postoje i druge karakteristike ugradnje gravitacionih sistema. Dakle, cijevi treba polagati pod uglom od 1-5%, na koji utiče dužina cjevovoda. Ako postoji dovoljna razlika u visinama i temperaturama u sistemu, možete koristiti horizontalno ožičenje. Važno je osigurati da nema područja s negativnim uglom, jer se do njih ne može doći pomicanjem rashladne tekućine zbog stvaranja zračnih džepova u njima.

Dakle, princip rada se može zasnivati ​​na otvorenog tipa ili biti membranskog (zatvorenog) tipa. Ako napravite horizontalnu instalaciju, preporučuje se da ih postavite na svaki radijator, jer je uz njihovu pomoć lakše eliminirati vazdušni zastoji u sistemu.

Pogledajte video u kojem stručnjak govori o uvjetima za korištenje gravitacijskog sistema grijanja bez pumpe: